Как выбрать персональный 3D-принтер? Подборка домашних принтеров в 2022 году

Трехмерные принтеры становятся все более доступными для персонального использования в домашних условиях. Но успех их применения во многом зависит от того, насколько точно подобрана модель с учетом решения конкретных задач. При покупке 3D-оборудования нужно ориентироваться на несколько параметров: для чего будет использоваться техника, какие свойства должны иметь готовые модели, что важнее: детализация и гладкость поверхности или физические характеристики изделия.

Рассмотрим основные критерии выбора персонального 3D-принтера.

Размер печатной платформы

От этого параметра зависят габариты создаваемых объектов. Чем больше платформа, тем крупнее может быть конечный продукт. Для использования дома подойдет 3D-принтер с небольшой платформой. Стандартом для печатных устройств начального уровня является платформа размером 130х130х130 мм, подходящая для печати большинства изделий.

Технология печати

Изготовление моделей из фотополимерных смол

Для создания небольших детализированных предметов с ровной, гладкой поверхностью подходит персональный 3D-принтер, использующий технологию трехмерной печати фотополимерными смолами. К числу таких технологий относятся SLA, DLP и LCD, принцип действия которых заключается в послойной обработке смолы световым излучением. Жидкий полимер застывает под воздействием света, что позволяет изготавливать объекты любой геометрии и детализации без перекосов и деформации. В продаже можно найти разные варианты жидких фотополимеров, в том числе, инженерные для создания объектов повышенной прочности.

Виды фотополимерных технологий:

1. SLA - послойная засветка определенных участков смолы точно сфокусированным лучом. Позволяет создавать высокоточные объекты с идеально гладкой поверхностью. Из-за высокой стоимости оборудования и расходников ее используют преимущественно в промышленных целях. Например, в стоматологической и ювелирной отраслях. Минусом SLA-принтеров является невысокая скорость печати.
2. DLP-печать схожа с технологией SLA, но в качестве источника излучения использует проектор, который засвечивает весь слой сразу. За счет этой особенности значительно повышается скорость печати. По качеству изготовления объектов DLP-принтеры практически не уступают SLA-оборудованию, а расходники для них обходятся немного дешевле, чем материалы для SLA. Среди недостатков технологии – точность печати может снижаться на краях рабочей области, возможны проблемы с паразитной засветкой.
3. LCD-принтеры используют технологию, основанную на принципе DLP, но роль шаблона или матрицы у них выполняет жидкокристаллический дисплей, а источника УФ-излучения – светодиодные элементы. Минусы LCD-оборудования схожи с недостатками DLP-принтеров, но они вполне компенсируются относительно невысокой ценой техники и расходных материалов.

Оптимальным персональным оборудованием для печати фотополимерами в домашних условиях являются LCD-принтеры – качественные и доступные аппараты, способные печатать широкий спектр моделей.

При покупке персонального фотополимерного печатного устройства стоит остановиться на модификации с фильтром или закрытым корпусом, так как в процессе печати смола может издавать сильный неприятный запах. Также немаловажными критериями являются жесткость платформы и точность ее позиционирования по оси Z. От этого зависит качество поверхности готовых моделей.

Подборка персональных LCD 3D-принтеров для домашнего применения

1. Anycubic Photon Mono 4K– 3D-оборудование с матрицей, обеспечивающей высокую скорость и точность печати. Оптимально подходит для моделирования и хобби в домашних условиях.

   

2. Phrozen Sonic Mini 4K – принтер с монохромным жидкокристаллическим дисплеем высокого разрешения и большой рабочей областью. Экран эффективно пропускает ультрафиолетовые лучи, обеспечивая быструю печать, и имеет рабочий ресурс свыше 2000 часов. Подходит для решения широкого спектра задач.

   

3. Anycubic Photon Mono SE – 3D-принтер с параллельным источником засветки, который минимизирует искажения по краям печатной области. Позволяет максимально использовать рабочую область и одновременно изготавливать большое количество небольших моделей.

   

4. Wanhao GR2 – производительная техника с большой областью печати без искажений по краям и высокой точностью построения объектов. Подходит для использования в производстве, хобби и других отраслях.

   

5. Anycubic Photon Ultra – компактная недорогая модель для начинающих, предназначенная для печати небольших фигурок или инженерных моделей.

   

Печать пластиковыми филаментами

Если планируется изготавливать крупные модели с разными свойствами на дому, подойдут 3D-принтеры, работающие по технологии FDM. Устройства послойно выстраивают объект на рабочей платформе с помощью расплавленной пластиковой нити, которая поступает из экструдера (печатающей головки). Нужно учитывать, что в этом случае готовые детали имеют слегка шероховатую поверхность и их необходимо подвергать дополнительной обработке (шлифовке).

Так как FDM - первая массовая технология объемной печати, на данный момент выпускается широкий ассортимент принтеров на ее основе, а также совместимых расходных материалов. В том числе, инженерных филаментов для производства функциональных макетов или моделей и декоративных пластиков, имитирующих разные материалы.

Типы конструкций FDM-принтеров:

1. Кинематика Prusa (в том числе, консольная кинематика) – самый популярный вид механики среди персональных 3D-принтеров, использующих технологию FDM. Особенности конструкции: рабочий стол двигается по оси Y, а экструдер – по остальным осям. Преимущества: невысокая цена, доступные запчасти, большое количество обзоров и понятных инструкций по эксплуатации. Недостатки: низкая скорость работы (ухудшение качества печати на больших скоростях), недостаточно жесткая рама у некоторых моделей.
2. Кинематика Ultimaker – печатная платформа перемещается по оси Z, а экструдер – по осям X и Y. Для облегчения веса движущихся элементов мотор закреплен на корпусе, что обеспечивает высокое качество построения объектов на больших скоростях. Другие плюсы: возможность полного закрытия корпуса, жесткая рама. Минусы: повышенные требования к качеству направляющих, высокая стоимость в сравнении с остальными кинематическими механизмами.
3. Кинематика MakerBot – конструкция схожа с Ultimaker, но один из моторов закреплен на каретке оси X или Y. Достоинствами такого механизма являются высокое качество печати, возможность закрытия корпуса. Недостатки: повышенные требования к качеству комплектующих, ухудшение качества построения моделей на высоких скоростях (из-за того, что один из моторов перемещается вместе с кареткой, добавляя лишний вес).
4. Core-XY или H-BOT – сложные механизмы, у которых платформа двигается по оси Z, а печатная головка – по осям X и Y. Для перемещения экструдера применяются 2 согласованных шаговых двигателя и 1-2 длинных ремня. Плюсы: высокая скорость и точность печати, возможность полного закрытия корпуса. Минусы: высокая цена, регулярная настройка или замена растянувшегося ремня, повышенные требования к качеству комплектующих.
5. Дельта – конструкция из трех колонн, по которым перемещаются каретки. Платформа статично зафиксирована на корпусе, а расположение печатной головки рассчитывается по сложной формуле. Достоинства: невысокая стоимость, высокая скорость и точность печати, доступные запчасти. Недостатки: высокие требования к точности сборки и жесткости конструкции, сложная калибровка.

Другие параметры выбора FDM-принтера для дома:

1. Тип камеры – открытая или закрытая. Для печати функциональных запчастей, моделей и прототипов с помощью инженерного пластика подойдет оборудование с закрытой камерой. Наличие подогрева замедляет охлаждение материала и предотвращает его растрескивание. 

   

2. Подогрев печатной платформы. Эта опция улучшает прилипание первого слоя изделия. 3D-печать инженерными пластиками требует обязательного подогрева рабочего стола.

   

3. Количество экструдеров. Одна печатная головка позволяет создавать простые однокомпонентные объекты. Для двухцветной печати, создания растворимых поддержек или изготовления сложных деталей с внутренними полостями стоит использовать 3D-принтер с двумя экструдерами.

   

4. Тип подачи материала в печатную головку – директ или боуден. При директ-подаче механизм и двигатель находятся на экструдере, что дает возможность использовать любые пластики, но увеличивает вес экструдера. При боуден-подаче механизм и мотор расположены на корпусе, что обеспечивает качественную печать на больших скоростях без лишней нагрузки на печатную головку, но из-за длинной трубки создает проблемы при использовании мягких пластиковых филаментов. 

   

5. Защита от отключения электроэнергии – запоминание места непредвиденной остановки печатного процесса. Особенно актуально при изготовлении крупных, сложных моделей.

   

6. Датчик наличия филамента для автоматической постановки печати на паузу при окончании пластиковой нити. 

   

7. Дополнительные опции для более комфортной работы – сенсорный дисплей, автоматическая калибровка, беспроводная работа (подключение к компьютеру по LAN или Wi-Fi, внутренняя память).

   

Подборка домашних FDM-принтеров

1. Anycubic Mega S – бюджетный принтер с модернизированным экструдером, позволяющий печатать гнущиеся и жесткие детали филаментами типа TPU, а также объекты разных размеров с помощью ABS, PLA, HIPS, Wood. Точность печати составляет 50 мкм. Модель оптимально подходит для изготовления прототипов и может использоваться в учебных заведениях для создания наглядных пособий.

   

2. FlashForge Finder 2.0 – компактное персональное оборудование для 3D-печати, предназначенное для образовательных учреждений или для ознакомления детей с основами трехмерного моделирования. Имеет безопасную конструкцию с Wi-Fi-модулем, помощником калибровки и другими дополнительными опциями.

   

3. Creality3D Ender 3 Pro – бюджетный принтер с подогреваемым столом и большой областью печати. Поставляется как в собранном виде, так и в качестве набора для самостоятельной сборки.

   

4. Wanhao Duplicator 6 Plus – техника с Ultimaker-кинематикой, директ-подачей и открытым или закрытым корпусом. Подходит для печати мягкими материалами.

   

5. FlashForge Dreamer – 3D-принтер с двумя экструдерами, кинематикой MakerBot и закрытым корпусом, рассчитанный на построение объектов любой сложности. Подходит для любителей экспериментов с материалами и инженеров.

   

6. FlyingBear Ghost 5 – поставляется в виде набора для сборки. Принтер оснащен модулем Wi-Fi, функцией возобновления печати после отключения электроэнергии и датчиком филамента. Отлично подходит для новичков.

   

7. Picaso Designer Classic – доступный базовый принтер, предназначенный для ознакомления с трехмерным моделированием. Настроенные профили для популярных материалов и понятное управление помогут быстро освоить новую технологию.

   

8. Picaso Designer X Pro – практичная техника с двумя экструдерами и поддержкой печати высокотемпературным инженерным пластиком Ultran. Имеет длительный срок бесперебойной эксплуатации (до 720 часов). Позволяет изготавливать модели промышленного качества. 

   
   

9. Imprinta Hercules G3 – компактный профессиональный FDM-принтер с областью печати 300х200х300 мм и развитым функционалом, оснащенный высокотемпературным экструдером. Предназначен для быстрого построения концептуальных и функциональных прототипов любого уровня сложности. Модель печатает со скоростью до 125 мм/с, благодаря чему отличается повышенной производительностью - до 162 куб. см/ч. Точность печати достигает 0,002 мм.

   

10. Imprinta Hercules G6 – широкоформатное напольное 3D-оборудование с большой областью печати (600х400х900 мм), высокотемпературной печатной головкой, подогреваемой платформой и повышенной термоизоляцией. Основное назначение принтера – производство высококачественных прототипов для испытаний и конечной продукции для малого и среднего бизнеса с использованием гибких, технических, высокотемпературных и других видов пластиков. 

    

Итоги

При выборе домашнего 3D-принтера важно учитывать, для чего он будет использоваться.

Для новичков отлично подойдут недорогие аппараты с кинематическим механизмом Prusa, про которые снято и написано множество доступных обзоров и для которых есть много апгрейдов. После освоения устройство можно сменить на более подходящую модель или доработать под конкретные задачи.

Для создателей детализированных фигурок и миниатюр лучшим выбором станет техника, печатающая фотополимерными смолами. Устройства этого типа позволяют добиваться максимальной детализации, то компенсирует наличие у них небольшой печатной области.

Экспериментаторам и инженерам подойдет FDM-принтер с двумя печатными головками и закрытой камерой. Подобная конструкция дает возможность пользоваться разными видами пластиковых филаментов.

Покупая 3D-принтер для ребенка, нужно ориентироваться на безопасность в использовании. В этом случае подойдет модель без подогреваемой платформы, печатающая безопасным PLA-пластиком. Или техника, у которой все нагревающиеся и движущиеся механизмы находятся внутри корпуса.